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Die
Erfindung betrifft ein Pfandschloss und ein Verfahren zum Prüfen eines
Pfandes sowie ein Pfandsystem und eine Verwendung des Pfandschlosses
mit den Merkmalen im Oberbegriff der selbstständigen Verfahrens-, Verwendungs- und Vorrichtungsansprüche.
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Aus
der Praxis sind Pfandschlösser
in verschiedenen Ausführungsformen
bekannt. Die Pfandschlösser
bilden zusammen mit einem Kopplungsglied ein Pfandsystem und dienen
zur Sicherung von Einkaufswagen oder dgl.. Über derartige Pfandsysteme
soll erreicht werden, dass der Kunde in Handelsgeschäften seinen
Einkaufswagen wieder zurück zum
Abholplatz und zur Carbox bringt. Dies soll über ein Pfand erreicht werden,
welches in das Pfandschloss gesteckt werden muss, um dessen Schlossteil
zu entriegeln und den Wagen entnehmen zu können. Bei der Wagenrückgabe wird
durch Einstecken eines Kopplungsgliedes das Pfandschloss wieder verriegelt
und das Pfand ausgegeben. Derartige Pfandschlösser sollen manipulationssicher
sein und das Pfand, üblicherweise
eine Geldmünze,
möglichst exakt
auf seine Echtheit prüfen
können.
Die vorbekannten Systeme sind nicht ausreichend genau in der Pfandprüfung und
auch nicht manipulationssicher.
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Die
DE 40 23 396 A1 zeigt
eine Sicherungseinrichtung für
Einkaufswagen, die ein Pfandschloss zur Aufnahme eines Kopplungsteils
besitzt. Das Pfandschloss hat ein Schlossteil, eine Pfandaufnahme,
eine Pfandprüfung
und einen Auslöser
zur Freigabe oder Sperre des Kopplungsteils. Die Pfandprüfung beinhaltet
eine Pfandabtastung mit einer Münzprüfkugel zur
Erfassung der Münzpfandgröße und einen
mit der Münzprüfkugel gekoppelten
drehbaren Münzprüfhebel.
Der Münzprüfhebel ist
mit einem hakenförmigen
Ende versehen und wirkt mit einer Ausnehmung eines verschiebbaren
Teils zusammen, welches als Auslöser
für das
Schlossteil fungiert.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere Pfandtechnik
aufzuzeigen, die mehr Sicherheit bietet.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit den Merkmalen in den selbstständigen Verfahrens-, Verwendungs-
und Vorrichtungsansprüchen.
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Die
beanspruchte Pfandprüfung
hat den Vorteil, dass sie eine größere Prüfgenauigkeit und eine bessere
Manipulationssicherheit als der Stand der Technik bietet. Die Prüfgenauigkeit
kann gesteigert werden, wenn eine Übersetzung zwischen Pfandabtastung
und Drehprüfer
besteht, weil bereits sehr kleine Größenunterschiede zu einer deutlichen
Reaktion des Drehprüfers
führen.
Der Drehprüfer,
der letztendlich über
die Freigabe oder Sperrung des Auslösers des Schlossteils entscheidet,
ist verborgen im Gehäuseinneren
des Pfandschlosses angeordnet und kann von außen nicht mit Werkzeugen erreicht
und manipuliert werden. Der Drehprüfer kann auch nicht durch Anheben
der Pfandabtastung mit einem Werkzeug überlistet werden, weil die
Freigabe des Drehprüfers
in einer Zwischenstellung der Abtastbewegung erfolgt, die bei einem
Manipulationsversuch nicht getroffen werden kann.
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Das
Pfandschloss hat den Vorteil, dass es auf einfache und kostengünstige Weise
auf unterschiedlichste Pfandgrößen eingestellt
werden kann. Hierzu sind nur wenige Teile, insbesondere der Drehprüfer, der
Aufnahmeschlitz und der Pfandstößel anzupassen.
Die anderen Bestandteile des Pfandschlosses können gleich bleiben. Durch
die Gleichteile ist eine sehr kostengünstige Fertigung des Pfandschlosses
möglich.
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Das
Pfandschloss ermöglicht
einerseits die vorerwähnte
genaue Münzprüfung. Bei
Vorgabe nur einer bestimmten Pfandgröße kann eine extreme Prüfgenauigkeit
erreicht werden. Andererseits bietet das Pfandschloss die Möglichkeit
eines Betriebs mit mehreren unterschiedlich großen Pfändern oder Münzen, wobei
trotz der Pfandunterschiede eine hohe Prüfgenaugigkeit erreicht werden
kann. Das Pfandschloss hat dadurch einen sehr weiten Einsatzbereich,
wobei verschiedenste Kundenbedürfnisse mit
minimalem Aufwand bedient werden können.
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Der
Betrieb mit mehreren unterschiedlich großen Pfändern oder Münzen kann
in Verbindung mit einem einzelnen Aufnahmeschlitz (Pfandbereich) oder
mehreren ggf. parallelen Aufnahmeschlitzen (Pfandselektion) erfolgen.
Die Bandbreite der zulässigen
Pfänder
bzw. Pfandgrößen lässt sich
in beiden Varianten beliebig weit spreizen und auf einfache und kostengünstige Weise
bei Bedarf verändern
sowie an unterschiedliche Einsatzbedingungen, z. B. unterschiedliche
Münzgrößen in unterschiedlichen
Ländern
anpassen. Selbst Nachrüstungen
oder Umrüstungen
sind beim Pfandschloss in den verschiedenen Gestaltungs- und Funktionsvarianten
(Einzelpfand, Pfandbereich und Pfandselektion) auf einfache und kostengünstige Weise
möglich.
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Das
Pfandschloss kann außerdem
mit einer sehr wirksamen Pfandsperre ausgerüstet sein, die eine unbefugte
Pfandentnahme verhindert. Hierbei kann ebenfalls ein Hebelverhältnis und
eine Übersetzung
wirksam werden und kleine Stellbewegungen in große Sperrbewegungen umsetzen.
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Günstig ist
außerdem
die verborgene Unterbringung der Pfandprüfung im Gehäuse des Pfandschlosses. Der
Pfandprüfungsbereich
ist nur durch schmale Schlitze von außen zugänglich, die ebenfalls an die
Pfandgröße angepasst
sein können
und für
eine grobe Vorselektion der Pfandgröße sorgen. Das Pfandschloss
bietet ferner den Vorteil, dass das Pfand sehr tief in den Schlitz
hineingeschoben werden kann und von außen nur noch sehr schwer greifbar
ist. Beim Entriegeln des Pfandschlosses wird es durch die Zwangsführungen
wieder sicher ausgeworfen. Günstig
wirkt sich in diesem Zusammenhang die erzielbare Spielfreiheit der
beweglichen Pfandschlossteile aus.
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In
den Unteransprüchen
sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
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Die
Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch
dargestellt. Im einzelnen zeigen:
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1:
eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Pfandschlosses
und seiner Teile,
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2:
eine geschnittene Seitenansicht des Pfandschlosses von 1 in
Ausgangsstellung,
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3:
eine vergrößerte und
abgebrochene Darstellung der Pfandaufnahme und der Pfandprüfung des
Pfandschlosses von 2,
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4 und 5:
das Pfandschloss von 2 in zwei Betriebsstellungen
beim Einführen
des Pfandes,
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6:
eine Überlistungssicherung
des Pfandschlosses bei einem Manipulationsversuch,
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7:
eine Variante des Pfandschlosses von 2 mit einem
auf verschiedene Pfandgrößen bezogenen
Pfandbereich,
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8 und 9:
zwei erste Betriebsstellungen des Pfandschlosses beim Einführen unterschiedlich
großer
Pfänder,
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10 und 11:
zwei zweite Betriebsstellungen des Pfandschlosses beim Einführen unterschiedlich
großer
Pfänder
und
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12:
eine Überlistungssicherung
des Pfandschlosses von 7.
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Die
Erfindung betrifft ein Pfandschloss (2) und ein Verfahren
zum Prüfen
von Pfändern
(11). Die Erfindung befasst sich außerdem mit einem Pfandsystem
(1), welches aus ein oder mehreren Pfandschlössern (2)
und ein oder mehreren Kopplungsteilen (3) besteht. Ferner
betrifft die Erfindung auch die Verwendung des Pfandschlosses (2)
und des Kopplungsteils (3) für einen Wagen, insbesondere
einen Einkaufswagen oder Gepäckwagen,
der mit einem solchen Pfandsystem (1) bzw. einem Pfandschloss (2)
und einem Kopplungsteil (3) ausgerüstet ist. Der Wagen ist der Übersichtlichkeit
halber nicht dargestellt. In 2 ist ersatzweise
ein Anschlussteil (15) eines Einkaufswagens, z. B. ein
Griffholm, im Querschnitt dargestellt.
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Das
Pfandschloss (2) wird mit ein oder mehreren Pfändern (11)
betrieben, die von beliebiger Art, Form und/oder Größe sein
können.
Hierbei kann es sich z. B. um Münzen
handeln, die unterschiedliche Werte und unterschiedliche Größen haben
können. Das
Pfandschloss (1) kann mit einem einzelnen Pfand (11)
oder einer Münze
betrieben werden. 2 bis 6 verdeutlichen
die hierfür
vorgesehene Ausbildung im Detail. Alternativ ist es möglich, mehrere
unterschiedlich große
Pfänder
(11) oder Münzen
zu verwenden. Die betreffende Ausführungsform des Pfandschlosses
(2) ist in den 7 bis 12 dargestellt
und beschrieben. In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Pfänder (11) Münzen mit
der üblichen
kreisrunden Form. Alternativ können
die Pfänder
(11) eine prismatische Form oder eine beliebige andere
Formgebung haben.
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In 1 sind
die Komponenten eines Pfandschlosses (2) in einer Explosionsdarstellung
gezeigt. Das Pfandschloss (2) umfasst ein Schlossteil (4), eine
Pfandaufnahme (5), eine Pfandprüfung (6) und einen
Auslöser
(7) zur Freigabe oder Sperre eines Kopplungsteils (3),
welches in 1 der Übersichtlichkeit halber weggelassen
und in den Zeichnungen in 2 bis 12 dargestellt
ist. Das Pfandschloss (2) weist ein Gehäuse (12) auf, in dem
die vorgenannten Komponenten untergebracht sind.
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Das
Gehäuse
(12) kann mehrteilig sein. Es kann z. B. ein Hauptgehäuse aufweisen,
in dem mehrere Führungselemente
für das
Schlossteil (4) untergebracht sind. Ferner können in
das Gehäuse
(12) ein linker und rechter Mechanikträger (26, 27)
eingeführt
werden. Die parallelen und schildartig ausgebildeten Mechanikträger (26, 27)
weisen Führungselemente
(31, 34, 52) für die zwischen ihnen aufgenommenen
Teile der Pfandprüfung
(6) auf. Außerdem können Komponenten
des Schlossteils (4) an den Mechanikträgern (26, 27)
gelagert und geführt
sein. Die Pfandaufnahme (5) hat ein eigenes Gehäuse (22),
welches mit dem Hauptgehäuse
(12) über
eine entsprechende Aufnahme gekoppelt werden kann und auch mit den
Mechanikträgern
(26, 27) verbunden werden kann.
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Das
Pfandschloss (2) kann an einem Wagen oder einem anderen
beliebig gearteten Träger
in beliebig geeigneter Weise angeordnet sein. 2 zeigt eine
mögliche
Ausführungsform
mit der Anbringung am Griffholm (15) eines Einkaufswagens.
Das Pfandschloss (2) kann hierfür einen Adapter (14)
aufweisen, der z. B. an der Unterseite des Gehäuses (12) längsverstellbar
gelagert ist und an den Griffholm (15) mit einer geeigneten
Klemmmechanik angestellt werden kann. Das Gehäuse (12) hat an der
Unterseite eine entsprechende schalenförmige Holmaufnahme, wobei der
Griffholm (15) zwischen der Holmaufnahme und dem Adapter
(14) eingespannt und fixiert werden kann. Alternativ sind
beliebige andere Befestigungsmechaniken möglich. Das Kopplungsteil (3) kann
mit einer kurzen Kette oder dgl. ebenfalls am Einkaufswagen, z.
B. am Pfandschloss (2), befestigt sein. Das Kopplungsteil
(3) kann in beliebiger Weise ausgebildet sein, z. B. als
flacher Steckschlüssel,
der durch Einführschlitz
(13) an der Gehäusefront
(12) eingeführt
werden kann und mit dem Schlossteil (4) des Pfandschlosses
(2) zusammenwirkt.
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Das
Schlossteil (4) besitzt einen Sperrmechanismus (19),
der beliebig ausgebildet sein kann und von einem Auslöser (7)
betätigt
wird. Dessen Betätigung
wiederum von der Pfandprüfung
(6) abhängt.
Der Sperrmechanismus (19) hat z. B. mindestens ein Sperrelement
(20), beispielsweise eine beweglich gelagerte Sperrkugel,
die mit einer Aufnahmeöffnung
an der Zunge des Kopplungsteils (3) in sperrenden Eingriff
treten kann. Diese Eingriffsstellung kann durch eine Verriegelung
(21) gesichert werden, die ebenfalls von beliebiger Art
sein kann und die auch eine Manipulation des Schlossteils (4) durch
ein in den Einführschlitz
(13) gestecktes Werkzeug ausschaltet. Die federbelastete
Verriegelung (21) kann mehrstufig sein.
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Der
Auslöser
(7) umfasst einen Pfandschieber (17), der z. B.
translatorisch beweglich an den Mechanikträgern (26, 27)
und in einem Gehäuseeinsatz
(16) gelagert ist und eine Verschieberichtung hat, die
parallel zur Einführrichtung
(53) des Pfandes (11) ausgerichtet ist. Der Pfandschieber
(17) wird durch einen Pfandstößel (47) über einen
Mitnehmer (45) betätigt
und bewegt, wobei die Schieberbewegung über die Pfandprüfung (6)
gesperrt oder freigegeben werden kann. In der Sperrstellung betätigt der Pfandschieber
(17) den Sperrmechanismus (19) und drückt z. B.
die Sperrkugel (20) in die Aufnahme am Kopplungsteil (3).
Die Verriegelung (21) wirkt auch auf den Pfandschieber
(17) ein und blockiert dessen Verschiebebewegung, die erst
bei Einführen
eines korrekten Pfandes (11) in das Pfandschloss (2)
gelöst werden
kann. In diesem Fall wird der Sperrmechanismus (19) entriegelt
und das Kopplungsteil (3) zur Entnahme freigegeben.
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Die
Pfandprüfung
(6) weist eine Pfandabtastung (9) zur Erfassung
der Pfandgröße auf.
Die Pfandabtastung (9) ist z. B. im wesentlichen linear
beweglich. Alternativ sind andere Bewegungen, z. B. Schwenkbewegungen
möglich.
Mit der Pfandabtastung (9) ist ein Drehprüfer (10)
gekoppelt, der mit dem Auslöser
(7) verbunden ist. Der Drehprüfer (10) kann eine
Schwenkbewegung ausführen
und dabei verschiedene Drehstellungen einnehmen, die von der Pfandgröße und der
Bewegung der Pfandabtastung (9) abhängig sind. Bei der richtigen
Pfandgröße nimmt
der Drehprüfer
(10) eine vorbestimmte Drehstellung ein, in der er den
Auslöser
(7) freigibt. In der gezeigten Ausführungsform kann in dieser Freigabestellung
der Pfandschieber (17) vom Pfandstößel (47) vorgeschoben
und der Sperrmechanismus (19) entriegelt werden. In den
anderen Drehstellungen sperrt der Drehprüfer (10) den Auslöser (7).
Die Umsetzung der vorzugsweise linearen Bewegung der Pfandabtastung
(9) in die Schwenkbewegung des Drehprüfers (10) kann mit
einem Übersetzungsverhältnis erfolgen.
Das Übesetzungsverhältnis kann beliebig
gewählt
werden. Vorzugsweise beträgt
es ca. 2:1 oder größer, z.
B. 2,5:1. Ein Millimeter Linearbewegung der Pfandabtastung (9)
wird hierbei in 2 mm oder 2,5 mm Schwenkweg oder Bogenweg des Drehprüfers (10) übersetzt.
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Der
Drehprüfer
(10) gibt in Abhängigkeit
von seiner Drehstellung die Verschiebebewegung des Pfandschiebers
(17) frei oder sperrt sie. In Erfüllung dieser Funktion kann
der Drehprüfer
(10) in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. In
den bevorzugten und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
besitzt der Drehprüfer
(10) eine Nocken-Schlitz-Anordnung (39). Diese
weist eine Prüfnocke
(40) und eine Nockenaufnahme (44) mit einem Prüfschlitz
(42) auf, wobei die Nockenaufnahme (44) und die
Prüfnocke
(40) relativ zueinander beweglich sind. Dies ist vorzugsweise
eine gegenseitige Relativdrehung. Die Prüfnocken (40) und der
Prüfschlitz (42)
sind in ihrer Größe derart
gegenseitig angepasst, dass in einer bei einem korrekten Pfand (11) eingenommenen
Passstellung die Prüfnocke
(40) den Prüfschlitz
(42) passieren kann. In der gezeigten Ausführungsform
ist die Nockenaufnahme (44) mit dem Prüfschlitz (42) am Pfandschieber
(17) angeordnet, wobei sich die Prüfnocke (40) an einer
nachfolgend erläuterten
Pfandabfrage (32) befindet. Die Zuordnung und die Kinematik
können
in einer alternativen Ausführungsform
vertauscht sein.
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Die
Pfandabtastung (9) besteht gemäß 2 und 3 aus
einer im wesentlichen linear beweglichen Pfandbacke (28)
mit einer Tastplatte (29), die im wesentlichen parallel
zur Einführrichtung
(53) des Pfandes (11) ausgerichtet ist. Die Pfandabtastung
(9) befindet sich im Inneren der Pfandaufnahme (5)
und wird durch das Pfand (11) betätigt.
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Wie 1 verdeutlicht,
hat die Pfandaufnahme (5) ein Gehäuse (22) mit mindestens
einer Einführöffnung für das Pfand
(11). In der gezeigten Ausführungsform ist die Einführöffnung als
ein vorzugsweise stehend angeordneter Aufnahmeschlitz (23) zum
direkten Einführen
des Pfandes (11) ausgebildet. Es können auch mehrere, z. B. zwei
Aufnahmeschlitze (23) eng benachbart nebeneinander angeordnet
sein. Alternativ kann die Einführöffnung anders
ausgebildet oder angeordnet sein. Ferner ist eine Pfandeinführung mit
einem Träger,
z. B. einem federbelasteten Schlitten, möglich.
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Die
Abmessungen des Aufnahmeschlitzes (23) und insbesondere
der von festen Wänden
gebildeten Schlitzöffnung
sind an die vorgesehene Pfandgröße angepasst
und sorgen für
eine grobe Vorselektion der zulässigen
Pfandgrößen und
Größenbegrenzung
nach oben. Der oder die Aufnahmeschlitze (23) haben einen
vorzugsweise ebenen und im wesentlichen horizontal ausgerichteten
Boden und eine rückseitige
und vorzugsweise im wesentlichen vertikale Stirnwand (25).
In den Aufnahmeschlitz (23) ragen die Tastplatte (29)
und der Pfandstößel (47).
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Die
Tastplatte (29) ist vorzugsweise parallel zum Boden (24)
und an dessen gegenüberliegender Seite
angeordnet. Die Tastplatte (29) reicht z. B. ca. über die
halbe Schlitztiefe und ist so lang bemessen, dass sie mit der Oberseite
des eingeführten
Pfandes (11) permanent in Verbindung steht. Die Tastplatte (29)
kann sich quer über
mehrere parallele Aufnahmeschlitze (23) erstrecken. Sie
ist im wesentlichen quer zu ihrer Hauptebene im Gehäuse (12)
mittel einer Führung
(31) höhenverstellbar
geführt.
Die Führung
(31) kann auch schräg
zur Plattenebene ausgerichtet sein. Wie 1 verdeutlicht,
kann die Tastplatte (29) an der Unterseite eine Nut zur
Führung des
Pfandes (11) aufweisen. Außerdem kann die Pfandbacke
(28) zwei seitlich an der Tastplatte (29) angebrachte
Seitenarme (30) aufweisen, welche mit der beidseitig angeordneten
Führung
(31) in Eingriff treten. Die Pfandbacke (28) kann
vom Pfand (11) gegen eine Rückstellkraft nach oben bewegt
werden. Die Rückstellkraft
kann z. B. von einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Feder
gebildet werden, die an einem oder beiden Seitenarmen (30)
angreifen und in der schlitzartigen Führung (31) angeordnet sein
kann. 1 zeigt am rechten Seitenarm (30) z. B.
einen Aufnahmezapfen zum Aufstecken der Feder.
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Die
Tastplatte (29) hat eine ebene Oberseite und ist hier mit
einer schwenkbaren Pfandabfrage (32) des Drehprüfers (10)
verbunden. Die Pfandabfrage (32) ist z. B. als gebogener
Schwenkhebel (33) ausgebildet, der in einer gehäusefesten Schwenkführung (34)
drehbar gelagert ist. Wie 1 verdeutlicht,
hat der Schwenkhebel (33) einen ersten oder vorderen Hebelarm
(37), der zur Tastplatte (29) gerichtet ist und
hier mit einem abgerundeten Hebelende anliegt. Der Schwenkhebel
(33) hat ferner einen zweiten oder hinteren Hebelarm (38),
an dem die Prüfnocke
(40) angeordnet ist. Der zumindest innerhalb der Schwenkführung (34)
kreisabschnittsförmig gebogene
Schwenkhebel (33) hat einen Krümmungsmittelpunkt, der die
Drehachse der Schwenkbewegungen darstellt. Bezüglich dieser Drehachse haben
die Hebelarme (37, 38) eine unterschiedliche Länge. Der
erste oder vordere Hebelarm (37) ist kürzer als der zweite oder hintere
Hebelarm (38), wodurch ein Übersetzungsverhältnis gebildet
wird. Die Abstände
der am hinteren Ende des zweiten Hebelarms (38) angeordneten
Prüfnocke
(40) und des Vorderendes des ersten Hebelarms (37)
gegenüber
der Drehachse bestimmen das Übersetzungsverhältnis, welches
z. B. eine Größe von ca.
2:1 oder mehr, z. B. 2,5:1 hat. Hierdurch wird ein Millimeter Höhenbewegung
der Tastplatte (29) in zwei Millimeter oder 2,5 Millimeter
Bogenbewegung der Prüfnocke
(40) umgesetzt.
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Die
Pfandabfrage (32) und der Schwenkhebel (33) bewegen
sich ebenfalls gegen eine rückstellende
Kraft, die z. B. von einer Feder (36) gebildet wird, welche
mit einer nachfolgend näher
erläuterten Pfandsperrung
(8) und deren Sperrarm (49) zusammenwirkt. Alternativ
kann die Feder (36) auch anderweitig und ortsfest abgestützt sein.
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Das
Pfandschloss (2) ermöglicht
eine Pfandkontrolle, in der die Pfandgröße bzw. Pfandform sehr genau
abgetastet wird und zu einer entsprechenden Drehstellung des Drehprüfers (10)
führt.
Die Genauigkeit kann durch die vorerwähnte Hebelübersetzung gesteigert werden.
Kleine Größen- oder
Durchmesserabweichungen des Pfandes (11) führen bereits
zu größeren Schwenkbewegungen
der Drehsperre (10). 2 bis 6 verdeutlichen
eine solche nachfolgend näher
erläuterte
Anordnung.
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Das
Pfandschloss (2) kann auf einen Betrieb unter Vorgabe einer
einzigen bestimmten Pfandart (11) bzw. einer einzigen bestimmten
Gestalt oder Größe eines
Pfands (11) abgestimmt sein. Dies wird nachfolgend als
Einzelpfandkontrolle bezeichnet. Ferner ist ein Betrieb mit verschiedenen
zulässigen Pfandgrößen und
insbesondere Münzdurchmessern möglich. 7 bis 12 zeigen
diese Pfandschlossvariante, wobei in 7 die Größenabweichung
d der Pfänder
(11) dargestellt ist.
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Bei
einer solchen Pfandschlossausbildung können zwei oder mehr ggf. parallele
und an die unterschiedlichen Pfandgrößen angepasste Aufnahmeschlitze
(23) vorhanden sein, was als Pfandselektion oder Münzselektion
bezeichnet wird. Alternativ kann mit einem einzelnen Aufnahmeschlitz
für die
verschiedenen Pfandgrößen gearbeitet
werden. Diese Variante wird Pfandbereich oder Münzbereich genannt. In beiden
Varianten kann für
jede Pfandgröße eine
genaue Pfandkontrolle durchgeführt
werden kann.
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3 zeigt
die Pfandprüfung
(6) mit der Pfandabtastung (9) und den Drehprüfer (10)
in einer vergrößerten Darstellung.
In dieser Darstellung und auch in den anderen Zeichnungen von 2 und 3 bis 12 ist
vom zweiten Hebelarm (38) der Übersichtlichkeit halber nur
die Prüfnocke
(40) dargestellt. 1 zeigt
die gesamte Geometrie.
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Am
Pfandschieber (17) ist in der vorerwähnten Weise eine Nockenaufnahme
(44) angeordnet, die hier als nach oben wegestehende und
konzentrisch zur Drehachse des Schwenkhebels (33) gebogene
Nutenführung
ausgebildet ist. In die Nut taucht von der Seite her die Prüfnocke (40)
ein und kann in der Nut in einer Kreisbogenbewegung nach oben und unten
schwenken. An der zum Aufnahmeschlitz (23) weisenden Seite
hat die Wandung der Nockenaufnahme (44) den besagten Prüfschlitz
(42). Dies ist z. B. horizontal bzw. parallel zur Einführrichtung
(53) angeordnet. Die Schlitzrichtung fluchtet auch mit
der Verschieberichtung des Pfandschiebers (17). Die Seitenwände des
Führungsschlitzes
(42) sind parallel und längs der Verschieberichtung
ausgerichtet. Die Prüfnocke
(40) hat ebenfalls parallele Seitenwände. Die Weite des Prüfschlitzes
(42) ist geringfügig größer als
die Breite der Prüfnocke
(40), so dass in der Passstellung die Nocken- und Schlitzwände parallel
ausgerichtet sind und der Pfandschieber (17) in Verschieberichtung
zum Kopplungsteil (3) bewegt werden kann, wobei der Prüfschlitz
(42) über
die ortsfest gehaltene Nocke (40) hinweggleitet.
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Wie 3 verdeutlicht,
ist die Weite des Prüfschlitzes
(42) kleiner als die Bogenlänge der Nut in der Nockenaufnahme
(44). Der Prüfschlitz
(42) befindet sich auch nicht am Nutenende, sondern ist hiervon
distanziert und liegt in einem Bereich zwischen den Endlagen der
relativen Bewegungsbahn zwischen Prüfnocke (40) und Nockenaufnahme
(44).
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3 verdeutlicht
ferner eine Fangsicherung (41) an der Prüfnocke (40)
und dem Prüfschlitz (42).
Hierfür
hat die Prüfnocke
(44) am schlitzseitigen Ende eine Fangöffnung, die von zwei Armen
oder Fangkeilen (43) mit trichterähnlich abgeschrägten Frontwänden gebildet
wird. Die Wände
der Nockenaufnahme (44) haben an den Enden des Prüfschlitzes
(42) ebenfalls abgeschrägte
und spitz zulaufende Wandabschnitte, die entsprechende schräge Fangkeile
(43) bilden. Nur wenn die Prüfnocke (40) in Verschieberichtung
genau fluchtend gegenüber
dem Prüfschlitz
(42) ausgerichtet ist, kann sie in den Prüfschlitz
(42) bei einer Schieberbewegung eintauchen. Wenn eine Fehlstellung
vorhanden ist, die sehr klein sein kann, treten an einer Seite die
Fangkeile (43) gegenseitig in Eingriff und verhaken sich
durch Ihre Schräglage.
Die Keilwirkung verstärkt
diesen Verhakungseffekt, der die Prüfnocke (40) und die
Nockenaufnahme (44) in eine Sperrstellung bringt und eine Verschiebebewegung
des Pfandschiebers (17) verhindert.
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4 zeigt
die Situation bei einer Einzelpfandkontrolle und bei eingesteckten
Kopplungsteil (3) in einem ersten Betriebsschritt, in dem
ein passendes Pfand (11) in den Aufnahmeschlitz (23)
eingeführt
wird. Das auf dem Boden (24) ggf. rollende Pfand (11)
schiebt die Tastplatte (29) nach oben. Zwischen der Tastplatte
(29) und dem Boden (24) wird exakt der Durchmesser
der hier kreisförmigen
Münze (11)
abgetastet. Die rückstellende
Federkraft der Tastplatte (29) hält den Kontakt am Zenit des
Münzumfangs
aufrecht. Die Hubbewegung der Tastplatte (29) wird in eine
Drehbewegung des Schwenkhebels (33) gegen die Kraft seiner
Feder (36) umgesetzt, wobei im Falle eines korrekten Pfandes
(11) die Prüfnocke
(40) fluchtend vor der Öffnung
des Prüfschlitzes
(42) zu liegen kommt.
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5 verdeutlicht
den folgenden Schritt, wobei das Pfand (11) noch tiefer
in den Aufnahmeschlitz (23) geschoben wird und dabei gegen
den Pfandstößel (47)
drückt.
Der Pfandstößel (47)
ist gemäß 3 und 4 in
einer gehäusefesten
Stößelführung (48)
in Verschieberichtung des Pfandschiebers (17) beweglich
gelagert und greift an diesem über
einen Mitnehmer (45) in eine Mitnahmeverbindung oder Schubverbindung
an. Die Länge
des Pfandstößels (47)
und seine Eintauchtiefe in den Aufnahmeschlitz (23) sind
an die korrekte Pfandgröße angepasst.
In der in 5 gezeigten Endstellung ist
der Pfandstößel (47)
voll eingefahren und hat den Pfandschieber (17) mit samt
der Nockenaufnahme (44) nach rechts geschoben, wobei die
Prüfnocke
(40) durch den Prüfschlitz
(42) gleitet und der Pfandschieber (17) den Sperrmechanismus
(19) zur Freigabe des Kopplungsteils (3) entriegelt.
In dieser Position rastet auch die Verriegelung (21) ein. 4 und 5 zeigen
diesen Vorgang.
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Bei
der Vorschubbewegung des Pfandschiebers (17) wird auch
die Pfandsperrung (8) betätigt. Wie 3 verdeutlicht,
weist sie einen schwenkbaren Sperrarm (49) auf, der an
seinem rückwärtigen Ende
eine an die Pfandgröße angepasste
Sperrnase (51) aufweist, die von oben her in den Aufnahmeschlitz
(23) tauchen und in der Endstellung das Pfand (11)
sperrend hintergreifen kann. Das Pfand (11) ist in der
Endstellung auch so tief in den Aufnahmeschlitz (23) eingetaucht,
dass nur noch ein kleiner Teil seines rückwärtigen Randes vorsteht. Der
Sperrarm (49) ist in enger Nachbarschaft zum Schwenkhebel (33)
angeordnet und konzentrisch zu dessen Drehachse gebogen. Der Sperrarm
(49) liegt z. B. außenseitig
auf dem Schwenkhebel (33) auf und ist in einer gehäusefesten
Armführung
(52) in seiner Schwenkbewegung geführt.
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Die
Feder (36) ist gemäß 3 und 4 zwischen
dem Schwenkhebel (33) und dem Sperrarm (49) eingespannt.
Sie ist als Druckfeder ausgebildet und spreizt die beiden Arme in
entgegensetzte Richtungen. Hierfür
weist der Sperrarm (49) eine Nut (50) auf, in
der die Feder (36) eingelegt ist. Am rückwärtigen Endbereich ist die Nut
nach unten offen. Hier taucht ein radial abstehender Anschlag (35)
des Schwenkhebels (33) in die Nut (50) und dient
als rückwärtiger Anschlag
für die
Feder (36).
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Am
vorderen Ende weist der gebogene Sperrarm (49) einen gerundeten
Anlaufkopf auf, der mit einer kulissenartigen Stellnocke (46)
am hinteren Ende des Pfandschiebers (17) unter Bildung
einer Aufgleitschräge
zusammenwirkt. Wenn der Pfandschieber (17) zum Kopplungsteil
(3) verschoben wird, drückt
er über
die Anlaufschräge
den Sperrarm (49) in einer Schwenkbewegung nach oben, wobei
die Feder (36) gegen den Anschlag (35) des an
der Tastplatte (29) gehaltenen Schwenkhebels (33)
gespannt wird. Durch diese Schwenkbewegung hintergreift die abgewinkelte
Sperrnase (51) das Pfand (11) gemäß 5.
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Wenn
das Kopplungsteil (3) wieder in das Pfandschloss (2)
eingesteckt wird, schiebt es nach Lösen der Verriegelung (21)
und des Sperrmechanismus (19) den Pfandschieber (17)
und auch den Pfandstößel (47)
wieder zurück. 2 und 3 zeigen
diese Endstellung. Über
die zurückgleitende
Anlaufschräge
kann unter Wirkung der Feder (36) der Sperrarm (49)
wieder zurückdrehen,
wodurch die Sperrnase (51) in die Rückzugsstellung zurückkehrt und
das Pfand (11) freigibt, welches vom Pfandstößel (47)
ausgeschoben wird. Die unter der Kraft der Feder (36) und
ihrer eigenen (nicht dargestellten) Rückstellfeder anliegende Tastplatte
(29) verhindert hierbei ein Herausschnellen des Pfandes
(11). Nach Entfernen des Pfandes (11) kann die
Tastplatte (29) sich unter Wirkung ihrer Rückstellkraft
wieder absenken, wobei auch der Schwenkhebel (33) unter
der Einwirkung seiner Feder (36) in die Ausgangsschwenkstellung
zurückkehrt.
Hierbei nimmt die Prüfnocke
(40) eine Endstellung am oberen Ende der Nut in der Nockenaufnahme
(44) ein, in der sie die Nutenwand hintergreift und eine
Verschiebebewegung des Pfandschiebers (17) blockiert. Durch
die verschiedenen Rückstellkräfte und
Federn, insbesondere die Feder (36), ist das System spielfrei.
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In
der Variante von 2 bis 6 mit der Einzelpfandkontrolle
ist die Nockenbreite sehr genau und toleranzarm auf die Weite des
Prüfschlitzes
(42) abgestimmt. Nur bei exakter Pfandgröße und dementsprechend
genauer Einnahme der Dreh- und Passstellung kann der Pfandschieber
(17) betätigt werden
und über
die Prüfnocke
(40) gleiten. Durch die Hebelübersetzung und die toleranzarme
Größenanpassung
von Prüfnocke
(40) und Prüfschlitz (42)
kann die Pfandkontrolle sehr genau sein.
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Durch
diese Anordnung wird auch eine Überlistungssicherung
gebildet, die in 6 dargestellt ist. Wenn man
mit einem Werkzeug oder einer nicht passenden und zu kleinen Münze (11)
versucht, die Pfandprüfung
(6) zu manipulieren und den Drehprüfer (10) zu überlisten,
scheitert dies an der Mittellage des Prüfschlitzes (42). Man
müsste
die Tastplatte (29) in eine genau passende und im System
nicht anschlagsmäßig definierte
Zwischenstellung heben, was kaum möglich ist. Wenn bei einem Manipulationsversuch
die Tastplatte (29) nach oben in die Anschlagstellung gebracht
wird, liegt die Prüfnocke
(40) am unteren Ende der Nut in der Nockenaufnahme (44),
wobei die Fangeinrichtung (41) zur Wirkung kommt und die
Pfandschieberbewegung blockiert.
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7 bis 12 verdeutlichen
den Fall der Pfandselektion oder des Pfandbereichs mit unterschiedlich
großen
zulässigen
Pfanddurchmessern. Hierbei kann der Pfandstößel (47) mehrarmig
sein und z. B. zwei parallele Schlüsselarme aufweisen, die eine
an die jeweilige Pfandgröße angepasste
unterschiedliche Länge
haben. 1 zeigt diese Ausbildung, die insbesondere bei
der Pfandselektion zum Einsatz kommen kann. Bei der Einzelpfandkontrolle
oder beim Pfandbereich kann der Pfandstößel (47) einarmig
sein.
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Ferner
besitzt der Prüfschlitz
(42) eine größere Weite,
die auch größer als
die Breite der Prüfnocke
(40) ist. Zur Überlistungssicherung
befindet sich auch in diesem Fall der Prüfschlitz (42) in einer
Mittellage mit Distanz zu den Nutenenden bzw. den Nockenendlagen.
Die Lage der Seitenwände
des Prüfschlitzes
(42) ist auf die Grenzwerte der unterschiedlichen Pfandgrößen abgestimmt.
Entsprechend sind auch die Seitenwände des Prüfnockens (40) an diese Grenzwerte
angepasst, wobei in den beiden grenzwertigen Drehstellungen die
Seitenwände
jeweils fluchtend zur benachbarten Schlitzwand ausgerichtet sind.
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Für die Pfandkontrolle
bei der Variante des Pfandbereichs mit einem Aufnahmeschlitz (23)
für verschiedene
Pfandgrößen kann
die Tastplatte (29) die gleiche Ausbildung wie bei der
Einzelpfandprüfung
gemäß 2 bis 6 haben,
wobei wegen der Durchmesserunterschiede d der Hubweg der Tastplatte
(29) und die Führung
(31) verlängert
sein können.
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In
der Variante der Pfandselektion kann eine gemeinsame und beide Aufnahmeschlitze
(23) überdeckende
Tastplatte (29) mit ggf. mehreren Pfandführungsnuten
vorhanden sein. Die Tastplatte (29) kann eine im wesentlichen
ebene Erstreckung und einen verlängerten
Hubweg ähnlich
wie beim Pfandbereich aufweisen.
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Alternativ
kann die Tastplatte (29) an der Unterseite eine Stufenform
zur Anpassung an die verschiedenen Pfanddurchmesser und eine ebene Oberseite
zur Verbindung mit der Pfandabfrage (32) aufweisen. Die
Stufenform gleicht die Durchmesserunterschiede d aus. Alternativ
kann ein Ausgleich der Durchmesserunterschiede d durch ein Anheben des
Bodens (24) beim kleineren Pfand (11) in Verbindung
mit einer ebenen Tastplatte (29) erfolgen, so dass in beiden
Fällen
die Ausbildung und Funktion der Pfandprüfung (6) und der Pfandsperrung
die gleichen wie im vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel der Einzelpfandprüfung sein
können.
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8 verdeutlicht
die Situation beim Pfandbereich und der Pfandselektion mit ebener
Tastplatte (29) und verlängertem Hubweg bei der Einführung des
größeren Pfandes,
welches die Tastplatte (29) soweit hebt und den Schwenkhebel
(33) soweit dreht, dass die Prüfnocke (40) die untere
Grenzstellung einnimmt. In dieser Stellung fluchtet ihre untere
Seitenwand mit der unteren Schlitzwand und ermöglicht das in 10 im
zweiten Schritt gezeigte Vorschieben des Pfandschiebers (17).
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9 verdeutlicht
die Situation beim kleineren Pfand (11). Die Prüfnocke (40),
die eine dem Pfandgrößenunterschied
d unter Berücksichtigung der Übersetzung
entsprechend kleinere Breite als die Schlitzweite aufweist, befindet
sich in der Grenzstellung für
das kleiner Pfand (11) fluchtend am oberen Schlitzende
und ermöglicht
das in 11 gezeigte Verschieben des
Pfandschiebers (17).
-
In
beiden Varianten kommt auch die Pfandsperrung (8) zur Funktion.
Durch den Drehprüfer
(10) wirkt sich die unterschiedliche Pfandgröße nur auf
die Drehstellung des Drehprüfers
(10) aus, hat aber keine Auswirkung auf den Verschiebeweg
des Pfandschiebers (17). Hierdurch wird für beide
Münzgrößen die
Pfandsperrung (8) in gleicher Weise betätigt. 10 und 11 verdeutlichen
diese Funktion.
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In 12 ist
die auch bei der Pfandselektion und beim Pfandbereich funktionierende Überlistungssicherung
dargestellt. Durch die Mittellage des Prüfungsschlitzes (42)
muss auch hier die zugehörige
Mittelstellung der Tastplatte (29) ohne Hilfsmittel gefunden
werden, was praktisch nicht möglich
ist. Wenn die Tastplatte (29) gegen den oberen Anschlag gedrückt wird,
gelangt auch in diesem Fall die Prüfnocke (40) im unteren
Ende der gebogenen Nut in Anlage und über die Fangsicherung (41)
in Anschlag- und Blockadestellung für den Pfandschieber (17).
-
Abwandlungen
der gezeigten Ausführungsformen
sind in verschiedener Weise möglich.
Dies betrifft Änderungen
der konstruktiven Gestaltung der Pfandschlossteile und ihrer Kinematik.
Statt translatorische Bewegungen sind rotatorische Bewegungen oder
kombinierte translatorische und rotatorische Bewegungen möglich. Ferner
ist eine kinematische Vertauschung beim Drehkörper (10) möglich.
-
- 1
- Pfandsystem
- 2
- Pfandschloss
- 3
- Kopplungsteil
- 4
- Schlossteil
- 5
- Pfandaufnahme,
Münzaufnahme
- 6
- Pfandprüfung, Münzprüfung
- 7
- Auslöser
- 8
- Pfandsperrung,
Münzsperrung
- 9
- Pfandabtastung
- 10
- Drehprüfer
- 11
- Pfand,
Münze
- 12
- Gehäuse Pfandschloss
- 13
- Einfuhrschlitz
- 14
- Adapter
- 15
- Anschlussteil
Einkaufswagen
- 16
- Gehäuseeinsatz
- 17
- Pfandschieber,
Münzschieber
- 18
- Schieberführung
- 19
- Sperrmechanismus
- 20
- Sperrelement,
Sperrkugel
- 21
- Verriegelung
- 22
- Gehäuse Münzaufnahme
- 23
- Aufnahmeschlitz
- 24
- Boden
- 25
- Stirnwand
- 26
- Mechanikträger links
- 27
- Mechanikträger rechts
- 28
- Pfandbacke,
Münzbacke
- 29
- Tastplatte
- 30
- Seitenarm
- 31
- Führung Pfandbacke
- 32
- Pfandabfrage,
Münzabfrage
- 33
- Schwenkteil,
Schwenkhebel
- 34
- Schwenkführung Pfandabfrage
- 35
- Anschlag
- 36
- Feder
- 37
- Hebelarm
- 38
- Hebelarm
- 39
- Nocken-Schlitz-Anordnung
- 40
- Prüfnocke
- 41
- Fangsicherung
- 42
- Prüfschlitz
- 43
- Fangkeil
- 44
- Nockenaufnahme
- 45
- Mitnehmer
- 46
- Stellnocke
- 47
- Pfandstößel, Münzdistanz
- 48
- Stößelführung
- 49
- Sperrarm
- 50
- Nut
- 51
- Sperrnase
- 52
- Armführung
- 53
- Einführrichtung